RU98789U1 - SOLID FUEL ROCKET ENGINE - Google Patents
SOLID FUEL ROCKET ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU98789U1 RU98789U1 RU2010111465/22U RU2010111465U RU98789U1 RU 98789 U1 RU98789 U1 RU 98789U1 RU 2010111465/22 U RU2010111465/22 U RU 2010111465/22U RU 2010111465 U RU2010111465 U RU 2010111465U RU 98789 U1 RU98789 U1 RU 98789U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- rocket engine
- charge
- diameter
- solid fuel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Заряд ракетного двигателя твердого топлива, включающий две последовательно расположенные в камере сгорания секции, отличающийся тем, что вторая секция заряда выполнена таким образом, что цилиндрический участок входной части на длине 0,05÷0,15 внешнего радиуса заряда В имеет диаметр, величина которого составляет 0,6÷0,9 диаметра критического сечения сопла ракетного двигателя dкр, а конический участок входной части канала выполнен так, что образующая его поверхности наклонена к оси ракетного двигателя под углом 30÷45°. The charge of a rocket engine of solid fuel, including two sections sequentially located in the combustion chamber, characterized in that the second section of the charge is made in such a way that the cylindrical section of the inlet part has a diameter of 0.05 ÷ 0.15 of the external radius of charge B, the magnitude of which is 0.6 ÷ 0.9 of the diameter of the critical section of the nozzle of the rocket engine dcr, and the conical section of the inlet of the channel is made so that its surface is inclined to the axis of the rocket engine at an angle of 30 ÷ 45 °.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области ракетной техники, а именно, к конструкции крупногабаритного секционного скрепленного заряда твердого топлива.The proposed utility model relates to the field of rocketry, namely, to the design of a large sectional bonded solid fuel charge.
В практике проектирования и отработки ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) находят применение крупногабаритные многосекционные заряды с большим удлинением - L/B>10, где L - длина заряда, В - наружный радиус корпуса.In the practice of designing and testing solid-propellant rocket engines (solid propellant rocket engines), large-sized multi-section charges with a large elongation are used - L / B> 10, where L is the charge length and B is the outer radius of the shell.
Одной из наиболее сложных задач разработки зарядов с большим удлинением является обеспечение требуемого времени выхода ракетного двигателя на режим, которое, как правило, должно находится в пределах 0,15÷0,25 сек.One of the most difficult tasks of developing charges with high elongation is to provide the required time for the rocket engine to reach the mode, which, as a rule, should be in the range 0.15 ÷ 0.25 sec.
Время выхода на режим зависит от скорости распространения продуктов сгорания воспламенительного состава по каналу заряда. Эта скорость в зависимости от конструкции воспламенителя находится в пределах 200÷700 м/сек, т.е. значительно ниже критической скорости истечения. Для сокращения времени выхода на режим, а следовательно, для уменьшения времени воспламенения горящей поверхности заряда, необходимо увеличивать скорость движения продуктов сгорания воспламененительного состава.Time to enter the mode depends on the speed of propagation of the products of combustion of the igniter composition along the charge channel. This speed, depending on the design of the igniter, is in the range 200 ÷ 700 m / s, i.e. well below critical flow rate. To reduce the time to exit to the regime, and therefore, to reduce the ignition time of the burning surface of the charge, it is necessary to increase the speed of movement of the combustion products of the igniter composition.
Известна конструкция ракетного двигателя твердого топлива по патенту US №3210932 кл. 60-35.6, заявка 08.01.1963, опубликован 12.10.1965 г., состоящего из корпуса с удлиненной обечайкой, торцевой крышки, сопла, воспламенителя, заряда твердого топлива, с первой пирогенной камерой, сообщающейся с воспламенителем, второй пирогенной камеры, сообщающейся с соплом, узкого дросселя, помещенного между первой и второй камерами. Диаметр дросселя меньше диаметра соплового отверстия. Скорость истечения газов через дроссель является звуковой скоростью, т.е.повышается скорость течения газов, что ведет к улучшению воспламенения топлива.A known design of a rocket engine of solid fuel according to US patent No. 3210932 C. 60-35.6, application 01/08/1963, published October 12, 1965, consisting of a housing with an elongated shell, an end cap, a nozzle, an ignitor, a charge of solid fuel, with a first pyrogenic chamber communicating with the igniter, and a second pyrogenic chamber communicating with the nozzle , a narrow choke placed between the first and second cameras. The diameter of the throttle is less than the diameter of the nozzle hole. The gas flow rate through the throttle is the sound velocity, i.e. the gas flow rate increases, which leads to an improvement in fuel ignition.
Недостатком указанной конструкции является то, что для скрепленного с корпусом заряда из смесевого твердого топлива при удлиненной обечайке отформовать канал по профилю узкого дросселя затруднительно. Еще сложнее это сделать при наличии щелевых компенсаторов поверхности горения в какой либо пирогенной камере.The disadvantage of this design is that it is difficult to form a channel along the profile of a narrow inductor for a charge bonded to a mixed solid fuel with an elongated shell. It is even more difficult to do this in the presence of slit compensators of the combustion surface in any pyrogenic chamber.
Известна конструкция ракетного двигателя твердого топлива по патенту US №3172255 кл. 60-35.6, заявлен 26.09.1961, опубликован 09.03.1965 г. включающая 3 секции, в которой для увеличения скорости течения продуктов сгорания между секциями установлены диафрагмы с центральными отверстиями, имеющими критическое сечение сопла ракетного двигателя. Эта конструкция принята за прототип.A known design of a rocket engine of solid fuel according to US patent No. 3172255 class. 60-35.6, claimed September 26, 1961, published March 3, 1965 including 3 sections, in which, to increase the flow rate of the combustion products, sections have central orifices with central openings having a critical section of the nozzle of the rocket engine. This design is taken as a prototype.
Недостатком указанной конструкции является наличие диафрагм, которые снижают коэффициент массового совершенства ракетного двигателя (п.119, ГОСТ В 21455-82)The disadvantage of this design is the presence of diaphragms, which reduce the coefficient of mass excellence of a rocket engine (p. 119, GOST B 21455-82)
Задачей настоящей полезной модели, состоящей из двух последовательных секций, является обеспечение времени выхода двигателя на режим не более 0,25 сек. без снижения коэффициента массового совершенства двигателя.The objective of this utility model, consisting of two consecutive sections, is to ensure that the engine reaches the mode no more than 0.25 seconds. without reducing the coefficient of mass perfection of the engine.
Поставленная техническая задача решается за счет определенного конструктивного оформления второй секции заряда, которая располагаются за первой (головной) секцией.The stated technical problem is solved due to a certain structural design of the second charge section, which are located behind the first (head) section.
Технический результат заключается в том, что заряд РДТТ включает две последовательно расположенные в камере сгорания секции, при этом вторая секция выполнена с входной частью канала, содержащей цилиндрический и конический участки; а именно: сечение цилиндрического участка секции на длине 0,05÷0,15 внешнего радиуса В имеет диаметр (представляя критическое сечение сопла), величина которого составляет 0,6÷0,9 диаметра критического сечения сопла dкр ракетного двигателя, а конусный участок входной части канала выполнен так, что образующая его поверхности имеет угол наклона к оси РДТТ 30÷45° (представляя конический раструб сопла ракетного двигателя). Это обеспечивает критическое истечение продуктов сгорания воспламенителя и воспламененных участков предыдущей секции заряда в канал последующей секции. Спроектированная таким образом входная часть канала заряда как бы имитирует сопло ракетного двигателя твердого топлива для первой секции заряда В результате время распространения продуктов сгорания по воспламеняемой поверхности секции значительно сокращается и время выхода двигателя на стационарный режим не превысит 0,25 секThe technical result consists in the fact that the solid propellant charge includes two sections sequentially located in the combustion chamber, the second section being made with the inlet part of the channel containing cylindrical and conical sections; namely, the section of the cylindrical section of the section along the length of 0.05 ÷ 0.15 of the outer radius B has a diameter (representing the critical section of the nozzle), the value of which is 0.6 ÷ 0.9 of the diameter of the critical section of the nozzle d cr of the rocket engine, and the cone section the input part of the channel is made so that its surface has an inclination angle to the axis of the solid propellant rocket motor 30 ÷ 45 ° (representing a conical socket of the nozzle of a rocket engine). This ensures a critical outflow of the products of combustion of the igniter and the ignited sections of the previous section of the charge in the channel of the subsequent section. The input part of the charge channel designed in such a way simulates the nozzle of a solid propellant rocket engine for the first charge section. As a result, the propagation time of combustion products over the combustible section surface is significantly reduced and the time for the engine to reach steady-state operation does not exceed 0.25 sec.
Предлагаемое решение иллюстрируется фигурой.The proposed solution is illustrated by a figure.
На Фиг. представлена конструкция предлагаемой полезной модели, гдеIn FIG. the design of the proposed utility model is presented, where
1 - заряд;1 - charge;
2 - первая секция заряда;2 - the first section of the charge;
3 - вторая секция заряда;3 - the second section of the charge;
4 - основной канал;4 - the main channel;
5 - цилиндрический участок входной части;5 - cylindrical section of the input part;
6 - конический участок входной части6 - conical section of the input part
В - наружный радиус заряда;B is the outer radius of the charge;
dкр - диаметр критического сечения сопла ракетного двигателя;d cr - the diameter of the critical section of the nozzle of the rocket engine;
L - длина цилиндрического участка входной части секции 3 длиной (0,05÷0,15)В;L is the length of the cylindrical section of the inlet of section 3 with a length of (0.05 ÷ 0.15) V;
α - угол образующей конуса относительно оси ракетного двигателя, 30÷45°α is the angle of the generatrix of the cone relative to the axis of the rocket engine, 30 ÷ 45 °
dвч - диаметр цилиндрического участка входной части, (0,6÷0,9)dкр;d RF - the diameter of the cylindrical section of the input part, (0.6 ÷ 0.9) d cr ;
Сущность предлагаемого технического решения полезной модели заключается в следующем: заряд 1 состоит из двух последовательно расположенных секций 2 и 3. На секции 3 входная часть перед основным каналом 4 выполнена из двух участков, цилиндрического 5 и конического 6. Цилиндрический участок на длине L, равной (0,05÷0,15) В - наружного радиуса заряда 1, имеет диаметр dвч, составляющий (0,6÷0,9)dкр - диаметр критического сечения сопла ракетного двигателя. Конической участок 6 выполнен так, что образующая его поверхности наклонена к оси ракетного двигателя под углом α - 30÷45°The essence of the proposed technical solution of the utility model is as follows: charge 1 consists of two successively arranged sections 2 and 3. On section 3, the input part in front of the main channel 4 is made of two sections, cylindrical 5 and conical 6. A cylindrical section at a length L equal to ( 0.05 ÷ 0.15) B — the outer radius of charge 1, has a diameter d hf of (0.6 ÷ 0.9) d cr — diameter of the critical section of the nozzle of the rocket engine. Conical section 6 is made so that its surface is inclined to the axis of the rocket engine at an angle α - 30 ÷ 45 °
При диаметре канала и длине элемента входной части второй секции меньше 0,6dкр и 0,05 В соответственно возможно разрушение фрагментов топлива на цилиндрическом участке входной части потоком газов, за счет чего эффективность воспламенения секции 3 значительно уменьшится, что увеличит время выхода на режим. Возможность разрушения фрагментов топлива установлена расчетом на прочность. При этом полагалось, что разность давлений между первой и второй секциями составляет 2 кгс/см2. Значение геометрических параметров выше назначенного предела больше 0,15 В и больше 0,9dкр не приведет к желаемому эффекту, так как при этом не обеспечивается необходимая скорость заполнения продуктами сгорания всего свободного объема ракетного двигателя.When the channel diameter and the length of the element of the inlet of the second section is less than 0.6 d cr and 0.05 V, it is possible to destroy the fuel fragments in the cylindrical section of the inlet part by the gas flow, due to which the ignition efficiency of section 3 will significantly decrease, which will increase the exit time to the mode. The possibility of destruction of fuel fragments is established by strength calculation. It was assumed that the pressure difference between the first and second sections is 2 kgf / cm 2 . The value of the geometrical parameters above the specified limit is greater than 0.15 V and greater than 0.9 d cr will not lead to the desired effect, since this does not provide the necessary rate of filling with the combustion products of the entire free volume of the rocket engine.
Двухсекционный заряд РДТТ спроектирован, отработан в стендовых условиях ФГУП «НИИПМ».The two-section charge of the solid propellant solid propellant rocket engine was designed and tested in the bench conditions of FSUE NIIPM.
Таким образом предлагаемая полезная модель обеспечит время выхода двигателя на режим не более 0,25 сек. при пониженном коэффициенте массового совершенства ракетного двигателя твердого топлива.Thus, the proposed utility model will provide a time for the engine to reach a mode of no more than 0.25 seconds. with a reduced coefficient of mass excellence rocket engine solid fuel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010111465/22U RU98789U1 (en) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | SOLID FUEL ROCKET ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010111465/22U RU98789U1 (en) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | SOLID FUEL ROCKET ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98789U1 true RU98789U1 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=44042539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010111465/22U RU98789U1 (en) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | SOLID FUEL ROCKET ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU98789U1 (en) |
-
2010
- 2010-03-25 RU RU2010111465/22U patent/RU98789U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6082575B2 (en) | How to locate the detonation transition during operation of a pulse detonation combustor | |
US7758334B2 (en) | Valveless pulsed detonation combustor | |
US20110047962A1 (en) | Pulse detonation combustor configuration for deflagration to detonation transition enhancement | |
JP5650910B2 (en) | Hybrid engine for power generation based on ground-mounted simple cycle pulse detonation combustor | |
US20110126511A1 (en) | Thrust modulation in a multiple combustor pulse detonation engine using cross-combustor detonation initiation | |
JP6082576B2 (en) | Variable start location system for pulse detonation combustor | |
RU2608427C1 (en) | Method of pulse jet engine double-flow blowing and double-flow pulse jet engine | |
US7131260B2 (en) | Multiple detonation initiator for frequency multiplied pulsed detonation combustion | |
RU98789U1 (en) | SOLID FUEL ROCKET ENGINE | |
US9217392B2 (en) | Vortex cannon with enhanced ring vortex generation | |
RU2383764C1 (en) | Solid propellant rocket engine | |
RU2461728C2 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2378523C1 (en) | Solid propellant rocket engine | |
RU2493399C2 (en) | Method to implement cyclic detonation burning in intermittent air jet engine | |
US8438833B2 (en) | Partial filling of a pulse detonation combustor in a pulse detonation combustor based hybrid engine | |
RU2422663C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2298110C2 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
CN107143432B (en) | High-piezoelectricity plasma gas relay couples spark knock engine before a kind of detonation wave | |
RU2678726C1 (en) | Powder pressure accumulator for mortar scheme of separation of rocket stages in flight | |
RU2287714C2 (en) | Solid-propellant boost charge for gas generator of rocket catapult | |
RU2493400C1 (en) | Composite solid propellant charge | |
Wahid et al. | Early assessment of asymmetric vortex small rotating detonation engine | |
RU2269024C1 (en) | Method of and device for ignition of solid-propellant charge in solid-propellant rocket engine | |
RU2783054C1 (en) | Dual-mode solid propellant rocket engine | |
RU2152529C1 (en) | Solid-propellant rocket engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120326 |